焦化废水厌氧氨氧化生物脱氮的研究_林琳

中国环境科学2010,30(9)：1201~1206ChinaEnvironmentalScience焦化废水厌氧氨氧化生物脱氮的研究林琳1,2,李玉平1*,曹宏斌1,李庆余2,李海波1(1.中国科学院过程工程研究所,北京100190；2.广西师范大学化学化工学院,广西桂林541004)摘要：采用厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺处理焦化废水,在厌氧34℃、pH值7.5~8.5,HRT为33h的条件下,经过115d成功启动厌氧氨氧化反应器.当进水NH4+-N、NO2--N浓度分别为80、90mg/L左右时,TN负荷可达160mg/(L·d),系统NH4+-N和NO2--N的去除率最高分别达86%和98%,TN去除率可达75%.GC-MS分析结果表明,酚类是焦化废水中较易被生物利用的有机物,ANAMMOX过程对好氧短程硝化工艺出水残余低浓度酚类有机物有进一步去除作用.关键词：厌氧氨氧化；焦化废水；生物脱氮中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1000-6923(2010)09-1201-06Anaerobicammoniumoxidation(ANAMMOX)forbiologicalntrogenremovalfromcokingwastewater.LINlin1,2,LIYu-ping1,CAOHong-bin1,LIQing-yu2,LIHai-bo1(1.InstituteofProcessEngineering,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China；2.ChemistryandChemicalEngineeringCollege,GuangxiNormalUniversity,Guilin541004,China).ChinaEnvironmentalScience,2010,30(9)：1201~1206Abstract：Anaerobicammoniumoxidation(ANAMMOX)forthebiologicaltreatmentofcokingwastewaterwasinvestigated.AnANAMMOXreactorwassuccessfullystartedupafter115d,at34℃andpH7.5~8.5,withahydraulicretentiontime(HRT)of33h.Thevolumeloadingoftotalnitrogen(TN)upto160mg/(L·d)wasobtainedwith80mg/LNH4+-Nand90mg/LNO2--Nintheinfluent.ThemaximumremovalofTN,ammonianitrogenandnitritenitrogenreached75%,86%and98%,respectively.TheorganiccompositionofinfluentandeffluentofANAMMOXreactorwasinvestigatedwithGC-MSmeasurement,andtheresultsshowedthatphenolswereofeasily-biodegradedorganicsincokingwastewaterandlow-concentrationphenolsfromshortcutnitrificationprocesscouldberemovedinANAMMOXreactor.Keywords：anaerobicammoniumoxidation(ANAMMOX)；cokingwastewater；biologicalnitrogenremoval焦化废水是钢铁行业的主要废水,其特点为:废水量大、成分复杂、难以治理、处理成本较高[1-3].焦化废水得不到有效处理是钢铁行业可持续发展的重要制约因素[4].目前大规模处理焦化废水的主要技术是利用生化方法去除大部分有机污染物和NH4+-N.传统的生物脱氮工艺运行控制复杂、流程长、氧耗大、基建投资和运行费用高.厌氧氨氧化工艺是荷兰Delft技术大学开发的生物脱氮新技术[5],反应自发进行,所产能量被微生物生长所利用,无需外加有机碳源,极大节省了运行费用.但是,厌氧氨氧化细菌活性易受氧抑制,对环境较敏感,生长缓慢且难以维持较高的生物浓度,导致反应器启动周期较长,制约了在实际工程中的应用[6].由于焦化废水中的有毒有机物和无机物可能会对厌氧氨氧化菌产生抑制作用,此项技术用于有毒的焦化废水生物脱氮领域鲜有报道.Toh等[7]的研究表明,ANAMMOX菌对高浓度酚有耐受能力并且有潜力对实际焦化废水有处理能力.本研究针对焦化废水ANAMMOX反应器启动进行了一些初步探索,对比此工艺处理其他废